Laboratorio fisico-analogico per la Geologia Applicata

Il laboratorio fisico-analogico di Geologia Applicata si propone di riprodurre i processi naturali che influenzano l'insorgenza dei processi responsabili delle instabilità del terreno (come frane, cedimenti e sprofondamenti) su scale temporali di breve, medio e lungo termine.

Il laboratorio è dotato di un telaio di carico biassiale con strumentazione di monitoraggio dedicata, nonché di un apparato analogico in grado di riprodurre condizioni in scala. Gli esperimenti fisico-meccanici analogici simulano i cicli naturali osservati nei siti monitorati sul territorio, consentendo una migliore comprensione dell'influenza dei fattori termici, idraulici e di pressione (preparatori e di innesco) sull'evoluzione di rocce e terreni verso la rottura definitiva del terreno.

Il laboratorio è anche dotato di un apparato prototipale per prove di compressione e taglio monoassiale su campioni di terra e roccia in condizioni termiche controllate. Questa strumentazione comprende un sistema combinato di macchine elettromeccaniche progettate per prove di compressione, flessione e taglio diretto. I dispositivi eseguono prove di carico statico e prove di deformazione costante o ciclica su campioni di roccia in condizioni ambientali controllate, come temperatura e umidità regolate. Inoltre, il laboratorio supporta test di creep a lungo termine e test di resistenza al taglio diretto (fino a 300 kN) con un telaio di prova secondario.

Il suddetto apparato è, inoltre, dotato di una camera climatica isolata e impermeabile con sistemi di drenaggio anti-appannamento e anti-condensa, che consente un controllo preciso di umidità e temperatura durante le prove uniassiali. Le condizioni della camera variano da -20 a +150 °C e dal 10 al 90% di umidità relativa.

Il laboratorio esegue anche esperimenti sulla dinamica dei pendii indotta da erosione, trasporto fluviale, sedimentazione e meccanismi di frana superficiale superficiale attraverso un apparato a canale. Questa configurazione è dotata di irrigatori pluviometrici, sensori di umidità, tensiometri e termocoppie, nonché di strumenti di telerilevamento come scanner laser e telecamere ottiche e termiche, che consentono l'approfondimento delle condizioni causali controllando scenari di frana distribuita innescati da precipitazioni intense.

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The physical-analogue laboratory for Engineering Geology aims at reproducing the natural processes which influence onset of processes responsible for ground instabilities (such as landslides, subsidence, and sinkholes) over short, medium, and long-term timescales. 

The laboratory is equipped by a biaxial loading frame with dedicated monitoring equipment, as well as an analogue apparatus capable of reproducing scaled conditions. The physical-mechanical analogue experiments simulate natural cycles observed in monitored sites across the territory, enabling a better understanding of the influence of thermal, hydraulic, and pressure factors (preparatory and trigger ones) on the evolution of rocks and soils towards ultimate ground failure.

The laboratory is equipped with a prototype apparatus for uniaxial compression and shear testing of earth and rock samples under controlled thermal conditions. This instrumentation includes a combined system of electromechanical machines designed for compression, bending, and direct shear tests. The devices perform static load tests as well as constant or cyclic deformation tests on rock samples under controlled environmental conditions, such as regulated temperature and humidity. Additionally, the lab supports long-term creep tests and Direct Shear Resistance tests (up to 300 kN) with a secondary test frame.

The apparatus features an insulated, waterproof climatic chamber with anti-fog and condensation drainage systems, enabling precise control of humidity and temperature during uniaxial testing. The chamber conditions range from -20 to +150 °C and 10 to 90% relative humidity.

The laboratory also performs experiments on slope dynamics driven by erosion, fluvial transport, sedimentation, and surface shallow landslide mechanisms through a flume apparatus. This setup is equipped with rain sprinklers, moisture sensors, tensiometers, and thermocouples, as well as remote sensing instruments such as laser scanners and optical and thermal cameras, that allow the deepening of causative conditions controlling distributed landslide scenarios triggered by intense rainfalls.